丰山铜矿近年勘查成果及找矿前景浅析

王 刚

(大冶有色金属有限责任公司，湖北 大冶 435005)

丰山铜矿近年勘查成果及找矿前景浅析

王 刚

(大冶有色金属有限责任公司，湖北 大冶 435005)

丰山铜矿自20世纪60～80年代之后，未开展系统找矿勘查工作，经过40多年的矿山开采，已消耗了绝大部分已探明的矿产资源。2008年丰山铜矿以接替资源勘查为契机，开展深部找矿勘查工作，取得了重大突破。对区内远景资源/储量进行了调查与评价，为矿山可持续发展提供了矿产资源保障。

地质工作; 靶区; 勘查成果; 找矿前景

1 前言

鄂东南铁铜多金属成矿区是长江中下游铁铜成矿带的重要组成部分，也是我国重要的铁铜成矿区之一。丰山铜矿(田)位于该成矿带西段九瑞铜金矿集区内，为湖北大冶有色金属有限责任公司管辖的4大矿山之一。20世纪60～80年代，中南冶金地质总局中南地质勘查院604队在该区开展了大规模的系统勘查工作，取得了丰硕的找矿成果，并于1965年下半年按照有关部门的指示进行“边勘探、边设计、边基建”建设工作，于1967年底建成日处理矿石3 500t的矿山。

经过40多年的开采，丰山铜矿已消耗大半已探明的资源，后备资源/储量严重不足。2008年，丰山铜矿开展了危机矿山找矿工作，在深部进行了矿体追索及物探异常查证，并在此工作成果基础上，由大冶有色金属有限责任公司自主筹资，开展了进一步的补充勘查及资源/储量升级勘查工作及远景资源调查与评价工作。

2 区域及矿区地质

矿区位于长江中下游铁铜成矿带大冶—九江铜金成矿带的东南段，其大地构造位置隶属于杨子板块与华北板块碰撞对接带的长江中下游前缘短缩带的中部。北临大别台隆，南为江南台隆与华南地槽褶皱系。

矿区位于呈近东西向的紧密线状折曲带中的苗母山—鸡笼山复式倒转向斜轴部。该复式倒转向斜在封三洞(丰山铜矿)矿区压缩最为紧密，向东向西均逐渐舒张，构成近于对称的双喇叭形。它由若干个正常、同斜、倒转的次级背向斜组成，并为若干断裂破坏而复杂化。

封三洞岩体正好处于构造作用最为强烈的压扭地段，直接受立头倒转向斜、次级柯家塘倒转背斜和竹林塘倒转向斜控制。

构造线方向呈北西285°方向。断裂构造不甚发育，且一般规模不大，主要形成于成矿之前，以横向断层为主，走向断层较少。

矿区内出露地层较为简单，除第四系残坡积、冲积层、人工堆土层外，仅有三叠系下统大冶组灰岩段。

矿区内岩浆侵入活动强烈而普遍，岩体出露的面积几乎占矿区面积的二分之一。矿区内的主岩体为沿立头倒转向斜轴面侵入的花岗闪长斑岩岩株—封三洞岩体。由于后期角砾岩化作用，岩体绝大部分已经角砾岩化。伴随封三洞岩体的形成，在其周围的次级褶皱构造中，形成了数量较多的岩脉、岩枝、岩墙。岩浆岩的种类较多且成分较复杂，外表特征变化较大。常见的中酸性侵入岩有花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩、闪长斑岩、石英二长斑岩、花岗斑岩、细晶岩、煌斑岩脉等，另外尚见有粗面安山岩、(潜熔结)凝灰岩等岩石(角砾)。总的看来，矿区内的岩浆岩以花岗闪长斑岩为主。

由于构造变动和岩浆期后热液活动是多期、多阶段的，因此，围岩蚀变也是多种多样的，互相迭加。但在不同的岩石中则常以某种蚀变现象为主，形成不同的蚀变现象。对碳酸盐类岩石来说，主要表现为大理岩化，矽卡岩化。对花岗闪长斑岩类岩石来说，则主要表现为高土化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化。

矿区内组成矿石的矿物达50多种，其中较常见者约30种。经常出现于矿石中的金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黄铁矿等，脉石矿物主要为钙铝柘榴石、钙铁柘榴子石、透辉石、硅灰石、铝镁硅石、绿泥石、蛇纹石。

矿区内无论是主要金属矿物或是脉石矿物，在空间及平面上均环绕封三洞侵入体由近而远出现在不同的部位上，呈有规律的排列。金属矿物：辉钼矿→磁铁矿→磁黄铁矿→黄铁矿→黄铜矿→斑铜矿→方铅矿、闪锌矿。但辉铜矿、黄铁矿常重叠于黄铜矿、斑铜矿之上。脉石矿物：斜长石、石英→钙铁柘榴石→钙铝柘榴石→透辉石→硅灰石→方解石(大理岩)。蚀变矿物绿泥石、绿帘石、蛇纹石重叠于矽卡岩矿物之上。以上分带由于地质构造的影响，常常被破坏而不十分明显。

矿石的矿物组成以脉石矿物为主，一般占90%左右，而在火成岩角砾岩型矿石中则比例更大。金属矿物在矿石中仅占次要地位，除块状硫化矿矿石外，一般在5%～10%之间。矿石矿物的粒度一般均在0.1mm以上，肉眼可以分辨。

3 矿山勘查工作

3.1 以往矿山勘查工作

(1)1960年8月～1961年5月，冶金工业部大冶有色金属有限责任公司冶炼厂813地质队对封三洞铜矿进行了勘探工作。投入钻探工作10 294.97m。获取铜金属量：平衡表内137 679t，平衡表外686t。钼金属储量：平衡表内665.1t，平衡表外29t。但由于钻探工程质量较差，且水文地质工作及选矿试验等项工作未实施，1962年3月湖北省储委审查该区报告时，将封三洞铜矿区全部工业储量降为远景储量，要求重新进行地质勘探工作。

(2)1962年4月～1967年底，中南地勘局604队投入钻探工作48 948.61m/143孔，坑探(斜井、天井、沿脉、穿脉等)4 773m。在封三洞铜矿区获取铜金属量(B+C+D)507 506t、钼金属量5 447.6t以及伴生金16.80t、伴生银912.07t，还有一定量的钼、硒、碲、铼等。

(3)1975～1981年中南地勘局604队重点评价斑岩铜矿，投入钻探18 852.18m，槽探22 427m3。发现了沿封三洞岩体接触带内缘约100m斑岩～角砾岩型铜钼矿化带，按“Cu 0.2%～0.4%”指标计算增加铜金属(表内)储量达20余万吨(未提交储量审批但已采出)，从而确定了封三洞铜矿为一矽卡岩～斑岩型矿床。

3.2 近期矿山勘查工作

(1)2008年8月～2011年6月，中南地质勘查院在丰山铜矿开展了接替资源勘查工作。投入CSAMT电测深379点，钻探17 314.80m/21孔，坑探1 031.30m，新增(333+334)铜金属量11.84万t，钼金属量4 317t。

(2)2012年6月～2013年7月，中南地质勘查院在接替资源勘查工作成果基础上，补充施工钻孔6 777.71m/10孔，新增(111b+122b+332+333+334)铜金属量3.39万t，钼金属量430t。

(3)2014年5月开始，中南地质勘查院对丰山铜矿区深部接替资源勘查以来新发现的铜钼矿体进行资源/储量升级勘查。

4 近期勘查工作成果与认识

4.1 物探工作成果

(1)南缘电阻率反映的电阻率异常与接触带的对应关系明显。标本测试成果表明，岩(矿)体表现为低阻，灰岩(大理岩)表现为高阻。因此，可认为低阻值带与高阻值带之间的过渡带可能为岩体与围岩的接触带，电阻率梯度变化可大致反映接触带的形态变化趋势。矽卡岩型矿体则赋存于中偏低阻值区带中。低阻值区带插入高阻值区带或高阻值带凸入低阻值区的前缘位置往往是形成厚大矿体部位。高～低阻间的过渡带宽缓说明接触带宽大(包括角砾岩带和蚀变带在内)，过渡带窄小说明接触带上矿化蚀变强度弱。过渡带的产状基本反映的是接触带的产状特征。

(2)北缘接触带及接触带以北约200m范围内出现大面积低阻值区带。分析认为呈现的电阻率特征值与该区的构造和岩体侵入特征基本一致。北缘地层由于受大别台隆起作用和由南向北的推覆力共同作用下，立头倒转向斜北翼地层被推覆拉断，形成岩浆上升的主要通道。岩层层间发生相对滑动，形成沿层面滑动断裂面，岩浆沿滑动面侵入形成无数条小岩脉，以及晚期含矿热液充填于层间裂隙内，形成层间充填型铜(铅锌)矿(化)层，从而改变了大理岩在区域上的物理特征，见图1。

1—三叠系大冶群灰岩；2—花岗闪长斑岩；3—铜矿体及编号；4—电阻率高阻值区；5—电阻率中高阻值区；6—电阻率中低阻值区；7—电阻率低阻值区图1 CSAMT测深成果与岩体形态和矿体分布特征对比图

4.2 地质工作成果

通过深部物探测深及钻探工程揭露如下。

(1)基本查明了南缘1号矿体深部延伸趋势。矿体分布于9～19线间，走向长度大于1 000m。矿体为形态复杂的扁豆体，走向300°，倾向南西，-200m标高以上倾角在60°以上；-200m标高以下倾角变缓，约45°，矿体的形态变为似层状。总体上深部矿体有变薄趋势。

(2)北缘501矿体在9～15线间进行了控制。矿体分布于7～21线间，矿体呈似层状，延深深度达到-600m以下，走向长度达1 400m。矿体总体走向为270°，倾向南西，倾角变化较大。-100m以上一般小于50°，-100m以下倾角变陡，一般在55°～75°，局部存在反转向北倾。

(3)南缘深部新发现J1、J2、J3等矿体。

J1号矿体：产出位置为隐伏次级褶皱背斜南翼。分布于7～16线之间，出露标高为-300～-700m。矿体走向约310°，倾向南西，倾角20°～40°。走向控制长度为900m，控制倾向延深30～310m。矿体呈豆荚状、囊状、似透镜状。

J2号矿体： 产出位置为隐伏次级褶皱背斜北翼。分布于9～15线之间，出露标高为-565～-810m。矿体走向约320°，倾向南西，倾角30°～65°。走向控制长度600m，控制倾向延深40～300m，矿体呈似透镜状、牛轭状、似层状。

J3号矿体：位于隐伏次级褶皱向斜北翼的残留大理岩舌状体上下接触带上，分布于7～13线间，出露标高-850～-970m。矿体走向约290°，倾向南西，倾角10°～30°。走向控制长度600m，控制最大倾向长55～145m，矿体呈似层。

3个矿体矿石类型均以矽卡岩型铜、钼矿石为主，少量(角砾状)大理岩型及斑岩角砾岩型；含铜矿物主要为黄铜矿、少量斑铜矿，含钼矿物主要为辉钼矿。矿床类型以接触交代型矽卡岩为主，次为充填大理岩的脉状矿体以及斑岩角砾岩型铜(钼)矿体。

4.3 地质认识

(1)南缘1号矿体受次级褶皱柯家塘倒转背斜与接触带控制。

(2)南缘接触带深部有次级倒转背斜和向斜构造。

(3)北缘501矿体受断裂和岩枝控制，浅部受次级褶皱和断裂联合控制。

(4)岩体形态得到进一步认识。岩体在垂直方向上上宽下窄，岩浆向北超覆幅度和范围大，向南超覆幅度小。南缘接触带向南倾斜不明显，倾角较陡，接触带呈叠瓦或锯齿状。

(5)构造与成矿特征认识。区内地层受到由南向北推覆力作用，形成形状复杂的复式向斜，其南翼地层中形成揉皱折曲构造，北翼地层中形成滑动断裂构造。立头倒转向斜控制了封三洞岩体的产出空间位置，南北两翼的次级褶皱构造分别控制了南北缘接触带的形态和矿体产出空间部位。同时由于隐伏次级褶皱构造的存在，使成矿有利地层(T1dy5、T1dy6)重复出现。同时证实了隐伏褶皱构造与地表出露的次级褶皱构造同样具有控矿作用，只是次级构造赋存空间位置、产出状态的不同所控制的矿体形态及规模也不尽相同，见图2。

图2 封三洞岩体形态及矿化特征与矿体赋存位置关系示意图

5 找矿前景分析

根据丰山铜矿现有探(采)矿权范围及勘查控制程度不同，以6、16线为界分为3个靶区进行找矿前景分析，见图3。

图3 预测区分布范围示意图

(1)东部预测区： 0线～6线之间。根据现有地质和物、化探成果，分析认为岩体在6线与7线之间开始向东超覆，南北缘接触带合并为超覆接触带，超覆岩体由缓变陡部位很可能形成矿体。目前该区工作程度相对偏低，勘查工程仅控制在-400m标高以上，大多数工程控制了向东超覆岩体接触带附近的铜(钼)矿体，深部隐伏岩并未被真正揭露，岩浆岩多期次侵入作用对成矿十分有利，该预测区是查找斑岩型—矽卡岩型铜(钼)矿的有利地段。

(2)中部预测区： 6～16线之间。接替资源勘查及之后的勘查工作均在该区段进行，其南北缘接触带控制深度一般达到-1 000～-1 200m。预测找矿深度南缘-1 000～-1 600m之间；北缘-1 000～-2 000m之间。从近期勘查成果看，在北缘-1 050m标高仍揭露到厚大的矽卡岩型和大理岩型铜(钼)矿体，南缘在-1 200m标高见厚大的矽卡岩型和斑岩型钼(铜)矿体，预测北缘接触带找矿深度可达-2 000m标高，南缘接触带找矿深度可达到-1 600m标高左右。在岩体内-1 000m标高还揭露到斑岩型铜(钼)矿体。该区段找矿深度普遍较深，但仍具有较好的找矿前景，主要查找矽卡岩型和斑岩型铜(钼)矿。同时根据CSAMT电测深成果与近期钻探工程揭露情况来看，矿体赋存位置与异常对应关系较好，见表1。

表1 丰山铜矿CSAMT异常区及近期工程查证情况(部分)

(3)西部预测区：丰山16～24线之间。接替资源勘查在该区开展了1/2000高精度磁法扫面并圈定了4条磁异常带，编号分别为F- 1、F- 2、F- 3、F- 4，见图4。初步推断为断层以及岩体与大理岩接触界面磁性局部反映。

在20世纪80年代和2000年期间，对该区进行了普查找矿工作，发现了多处金(铅、锌)多金属矿点，但未进行系统勘查工作，预测该区域存在找矿的前景。

图4 丰山铜矿磁法异常示意图

6 结语

近年来丰山铜矿以接替资源勘查项目为契机，开展了深部勘查找矿工作。以地质、物化探相结合的找矿方法，通过磁法、CSAMT电测深、钻孔原生晕测量等工作手段，圈定物化探异常，并择优布设钻探工程进行异常查证，取得很好的找矿成果。并通过前期工作成果取得的认识，对区内找矿前景进行了预测，为矿山可持续发展提供了矿产资源保障。

Exploration achievements in recent years and the prospecting potential of Fengshan Copper Mine

In Fengshan Copper Mine the systematic prospecting work have not been carried out since 1980s. After more than 40 years mining, most of the proven mineral resources have been mined. In 2008 Fengshan Copper Mine took the superseding resources survey as the chance, carried out the deep prospecting and got major achievements. The prospective reserves in mining area were investigated and evaluated, which provided the mineral resources guarantee for mine sustainable development.

geological work; target area; exploration achievements; prospecting potential

1672-609X(2017)02-0022-05

TD166

B

2016-11-15

2016-12-01

王 刚(1974-)，男，湖北红安人，助理工程师，从事地质勘查管理工作。